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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-09-15
    1. 摘要 ]K QQdr   
    `><E J'h  
    本文您将会学到如下内容: CZf38$6X  
    透镜基本参数输入; 1u"#rC>7.4  
    优化变量与评价函数设定; $g),|[ x+(  
     优化; L%+mD$@u  
     照度分析; AcHeZb8b  
    dSe d 6  
    2. 操作流程 Dt(xj}[tC  
    D 9UM8Hxi  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 ij1YV2v  
    5 v^tPGg4  
    ja6V*CWb  
    2) 创建透镜 45&Rl,2  
    / }*}r  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens MG~bDM4  
    ';v1AX}5q  
    Z\cD98B#  
    3) 输入透镜参数 Ss_}@p ^  
    .A0fI";Q  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; txE+A/>i9  
    |a %Wd  
    Wb[k2V  
    iB`EJftI!  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    v7\rW{~Jd&  
    4) 创建LED光源 vmh>|N4a7  
    ]LEaoOecu  
     0T^ 0)c  
    光源类型为Random plane ; xsiJI1/68  
    光线数为10000; ;#9ioG x  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; cL][sI  
    形状选为椭圆; #jd.i  
    |>Fz:b d  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. SlwQ_F"4L  
    半径选择60度 Dt{WRe\#  
    类型选择 Lambertian G4&?O_\;  
    形状选择 Elliptical Cy)N hgz  
    ]k'^yc{5  
    波长选择默认默认波长 `5!AHQ/  
    Power默认为1 watts @DF7j|]tV  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >|yP`m   
    ]"~ x  
    LED光源设定办法 PQa0m)H@  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) (=%0$(S>  
    klH?!r&  
    波长设定,颜色选为绿色
    @b,6W wc  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    Gp+\}<^ Z  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane tP"6H-)X&  
    v1Q 78P  
    创建平面探测器(plane)
    lRNm &3:-  
    +vxOCN4}v  
    6) 创建分析面 esj6=Gh  
    lfre-pS+  
    b*H*(}A6"'  
    Q J-|zS.W  
    光线滤光器设置 3W]gn8  
    7) 执行光线追迹 5[4nFa}R:5  
    L AH">E  
    CWocb=E  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 - jCj_@n  
    L#uU. U=  
    8) 优化设定 =5Nh}o(l?  
    }WaZ+Mdg\  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &pjj  
    RRV%g!  
    定义变量
    EwkSUA>Tm  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    I "O^.VC  
    9) 优化 \$*CXjh3G  
    3ce$eZE  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ^X}r ^  
    4d cm)Xr  
    m#Z&05^  
    d9BFeq8  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    B+mxM/U[c  
    k sXQ}BE  
    10) 光线追迹与结果分析 euVDrJ^  
    "lLh#W1d  
    Bv!{V)$  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 I`H&b& .`  
    CbC [aVA=  
    q4&! mDU  
    优化后透镜的面型如下: af %w|M  
    透镜渲染效果
    ()bQmNqmO=  
    QQ:2987619807
     
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